第三节 光合作用

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1、第三节 光合作用【教学目标】1、知道光合作用的发现过程；2、理解叶绿体中色素知识；3 、掌握应用光合作用的过程和意义的知识来解决实际问题【重点难点】1 、叶绿体中的色素； 2 、光合作用的过程和意义3 、 光合作用中物质变化和能量变化【教学过程】一、导 言1、细胞内合成ATP所需要的能量来自：动物：细胞内呼吸作用中分解有机物释放的能量植物：细胞内呼吸作用中分解有机物释放的能量 和 光合作用2、生物生命活动的直接能源物质：ATP，最终能源物质：太阳能3、光合作用是一个什么样的生命活动过程？二、光合作用概念（实质）绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且 释放出氧

2、气的过程。分析 1、光合作用的场所、条件、反应物、产物分别是什么？分析 2、光合作用反应式： 三、光合作用的发现（1）1864年，德国萨克斯通过实验证明，绿色叶片在光合作用中产生了 淀 粉（2） 1880年，德国恩吉尔曼通过实验证明：02是由叶绿体释放出来的,叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。（3）20世纪30年代，美国鲁宾和卡门用同位素标记法证明：光合作用释放的氧全部来 自反应物水 。四、叶绿体中的色素分布：基 粒种类和颜色：课本P55表功能：吸收、传递、转化光能-ATP三、光合作用的过程（1）光合作用的反应 （2）过程（见下表和课本P56图，自学后练习课练P45题12）分析： 条件变化

3、停止光照 突然光照 光照不变 光照不变CO2 正常供应 CO2 正常供应停供 CO2 CO2 供应过量C3C5H 和 ATP糖类合成量四、光合作用的意义1、为生物的生存提供 物质来源 和2、 光合作用维持大气中O和 C含量的相对稳定。2 23、对生物进化有重要作用。（原理见课本P57第二段）五、植物栽培与光能的合理利用（1）延长光合作用的时间。措施：每年种植和收获2次或多次。（2）增加光合作用的面积。措施：合理密植。光反应暗反应场所叶绿体的基粒叶绿体的基质条件不、色素、酶、HO等CO .酶、光反应产生的H和ATP物质变化HOH + O2 2ADP + Pi + 太阳能一ATPCO2 的固定：C

4、 + CO 2C523C化合物的还原:一部分C3 （CHO） 3另一部分C3 C5能量变化光能一ATPATP 糖类等有机物中的的化学能相互联系光反应为暗反应提供H和ATP 暗反应为光反应提供ADP、Pi、C等5光、暗反应是一个紧密联系、缺一不可的整体疑难辨析】1、叶绿体中色素的作用高等植物叶绿体中的色素包括两类，叶绿素和类胡萝卜素，在叶绿体中比例为3 : 1。 其中叶绿素分为叶绿素a和叶绿素b,比例为3 : 1;类胡萝卜素分为叶黄素和胡萝卜素，比 例为2 : 1。叶绿素吸收光的能力极强。如果把叶绿素溶液放在光源与分光镜之间，就可以看到光谱 中有些波长的光线被吸收了，因此，在光谱上就出现了黑线或

5、暗带，这种光谱叫做吸收光谱。叶绿素吸收光谱的最强吸收区有两个，一个在波长为6406Pnm的红光部分，另一个在波长 为43050nm的蓝紫光部分。此外在光谱的橙光、黄光和绿光部分只有不明显的吸收带， 其中尤其对于绿光吸收最少，由于叶绿素吸收绿光最少,所以叶绿素的溶液呈现绿色。绝大 部分叶绿素a分子和全部叶绿素b分子具有吸收光能的作用。少数不同状态的叶绿素a分子 具有将光能转变为电能的作用，这是光合作用的核心问题。类胡萝卜素也有吸收光能的作用，除此之外，还有保护叶绿素、防止强烈光照伤害叶绿 素的功能。2、影响光合作用的主要因素光照强度：在一定范围，光强与光合作用强度成正比（分析课本、学案曲线）（1

6、）光 光质（波长）：主要利用红光和蓝紫光（分析分光和有色塑料大棚内光合情况）I光照时间：影响光合总产量（分析不同纬度地日照和同一纬度不同季节）（2）二氧化碳浓度：在适量范围内，二氧化碳浓度与光合强度成正比（分析曲线）（3）温度：通过影响酶的活性来影响光合作用强度（分析曲线）【练 习】1、将一棵绿色植物放在培养液中栽培，进行一个关于 光合作用的实验。实验时，先从绿色植物细胞中提 取出叶绿体，放入含有H的载体、ADP、磷酸盐等 物质的培养液中，并在其他条件下，将进行光合作用的结果绘成示意图，根据曲线各段特点回答原：（1）AB段 无CO2,暗反应不能进行，有机物合成减少（答案参见新学案P98例4）（

7、2） BC段 光反应产生的和AT 能供暗反应初期的需要，有机物合成量增加。（3）CD段 由于无光，AB段产生的刘和ATP被消耗减少，暗反应逐步减弱直到不能进 行。（4）整条曲线说明：光合作用需光和CO2,光、暗反应是两相对独立而紧密联系的一整体2、将盛有等量衣藻的 8 支试管放置于暗室中 1-2 天后，通过棱镜将太阳光色散后，依次照在8支试管上（见下表），请根据有关现象回答下列问题：12345678紫外紫蓝青绿黄橙红(1) 经过2-3小时后，向试管中滴加碘液后，变蓝显著的试管有哪些？2 3、8 ；试解释其中的原因 衣藻光合作用主要吸收红光和蓝紫光。(2) 在2-8号试管中，CO浓度最高的是：5

8、。2 (3) 根据紫外线的作用，推知一号试管中衣藻可能发生的变化是死亡或发生基因突变。3、右图为利用金鱼藻制氧气的实验装置图，当用阳光照射时，起初氧气产生较快，但两三天后迅速减慢下来。(1)减慢的最主要原应是 光合作用所需的CO2量减少2) 为了避免上述现象出现，可加入适量的什么化学物质：NHCO或。34(3) 上述措施能直接影响光合作用暗反应中的CO2的固 进而加速勺还原和_反应过程。(4) 若要金鱼藻长期制造氧气，则还需要注意的环境条件是添加一定量的必需矿质元素 保持适当的温度4、图表示将重量相同的小麦幼苗置于三支试管中(试ab(较强光照)(期光，照)第45題图C20%：(较强光照)管内装

9、满含有全部矿质元素的培养液)，然后将它 们分别放在三种条件下培养若干天。请分析结果。(1) C试管中小麦幼苗重量与a试管中的相比，增加较多。这是因为提高温度能提高暗 反应中的酶的活性，从而促进光合作用。(2) 试管中小麦幼苗重量与c试管中的相比，增加很少,这是因为光合作用的 光反应 产物很少，限制了 CO2的固定(答案参见新学案P100例10)(3) 如果培养液中缺乏镁元素，小麦叶片将逐渐呈现出 类胡萝卜素(色素)的颜色。5、图是改变光照和CO2浓度后，与光合作用有关的五碳化合物和三碳化合物在细胞内的变时间光喑图3T31%CO2! 0.03%CQ2 :a化曲线，根据光合作用过程的知识分析回答下

10、列问题(1) 曲线a表示的化合物是_C 在无光照时，其5量迅速下降的原因是见下(2) 曲线b表示的化合物是 C，在CO浓度32降低时，其量迅速下降的原因是见下。(3) 光照强度和CO2浓度的变化均影响光合作用的速度,但前者主要影响光合作用的光反应过程，后者主要影响暗反应 过程。第一小题答案：光反应停止，/H丿和ATP供应逐步下降并最终停止，C3的还原受阻， C5的产生减少并最终停止，但CO2的固定正常，C5仍继续被消耗利 用。第二小题答案：CO2供应减少，CO2的固定受阻，C3的产生量减少，但光反应未变，C3 的还原过程仍在进行。6、将一绿色植株在黑暗中放置三天后，选形态大小及生理状况基本相同

11、的甲、乙两片叶子，将甲叶用不透光的两块软木片在a处从正反两面遮住，将乙叶的叶片主脉剪断，然后将植物放在阳光下照射2-4 小时（如图所示），请回答：（1）经脱色后用碘处理甲叶，变蓝的部分是除a以外处。不变蓝的是a ;出现上述现象的原因是a处无光，不能进行光合作用。（2）经脱色后用碘酒处理乙叶，变蓝的部分是 b ，不变蓝的部分是c。出现上述现象的原因是c处得不到水，不能进行光合作用。（3）实验前将植物在黑暗处放置三天，是为了使叶片充分消耗原有淀粉。（4）甲叶的实验现象可以说明光合作用需光,乙叶的实验现象可以说明 光合作用需水。7、图中装置处于光下，以证实光合作用的某种必需条件：（参见新学案P111

12、题17）1）实验研究的光合作用条件是什么？光合作用需CO2。（2）实验中用浓NaOH溶液和石灰水的目的分别是 吸收CO2、 检测CO23）说明进行实验之前植物应怎样处理？置黑暗中48小时以上，消耗尽淀粉4）两小时后，取下玻璃瓶中的叶片并测试其光合作用是否发生，实验该怎样做下去？叶片置酒精中水浴脱色一清水冲洗去酒精和色素一向叶片滴加碘液一观察颜色变化（5）指出该实验中的对照实验取一片未做任何处理的叶片进行相同的实验。【教 后 感】光合作用是本章的重点也是难点，要帮学生理清思路，对于其发现史中的几个实验要讲 解清晰，对于实验的过程严格按照条件、场所、原料产物、一项一项的突破，尽量把问题 都在课堂上解决。49